电镀工基础知识讲座
上一篇 / 下一篇 2008-03-25 11:22:45 / 个人分类:表面工程
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海阔天空 发布于2008-03-24 22:58:49
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溶液及浓度:
1. 溶液:溶质溶解于溶剂中组成溶液。例如:食盐(NaCl)溶于水中叫“盐水”。
溶剂有水及各种有机溶剂,在不同的溶剂物质的溶解情况不同,有的能溶于水而不溶于有机溶剂。有的溶解于有机溶剂却不溶于水中。如凡士林溶于汽油不溶于水,硫酸铜溶于水却不溶于酒精。一定条件下溶质在溶剂中溶解到不再溶解时的浓度叫饱和点,也叫溶解度。
2. 溶液的浓度:
在一定的溶剂中所含溶质的量就是溶液的浓度。溶液的浓度表示方法很多。这里介绍几种常用的方法:
①克/升——g/l——这是电镀溶液中常用的一种表示法,表示每升溶液中含有溶质的克数。
②百分比溶液(%)——表示溶质占溶液的百分率。有重量百分比和体积百分比。
③比重——通常讲的是“较水比重”以水的比重为1。另一种比重“合理标度”称浓点读比重,常用的“比重计”。
④PH值:PH值就是用10的指数的绝对值来表示氢离子浓度,也叫氢离子的指数。也就是说:当溶液中的氢离子浓度为10
的负几次方时,PH值就等于几。当PH值等于7时,溶液中的氢离子浓度为7,溶液为中性。所以我们一般来说PH值由7至
0变化时溶液为酸性。PH值由7至14变化时溶液为碱性。其图表如下:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
强酸性 弱酸性 弱碱性 强碱性
PH值是电镀槽液的一个重要参数,对电镀过程影响很大,故需要经常检查溶液的PH值,测定PH值的方法最常用的有两种:
(1) 试纸法:根据试纸变色与已知PH值的色标相比较来确定溶液的PH值。其优点是方便简单,缺点是误差较大。
(2) PH值测试仪:根据氢离子浓度对氢电极产生不同电位和标准电极之间的电势差,在电位计上读数。优点是准确度高,缺点是测试较复杂。
3、 电解:
对电解液施加外加电压,便有电流通过,电解值在电流作用下被分解的过程叫电解。
电解时,电解液中阳离子跑向阴极,在阳极得到电子被还原。阴离子跑向阳极失去电子被氧化。例如:在硫酸铜溶液中接入两电极,通以直流电(见图1——3),此时,将发现在接电源阴极的极板上,有铜和氢气析出,则析出氧气。如果是铜阳极则同时发生铜的溶解和氧气的析出:其反应如下:
阴极: Cu2++2e——>Cu
2H1++2e—>H2
阳极 4OH-4e——>2H2O+O2
2SO42-+2H2O-4e——>2H2SO4+O2
从阳极溶解的铜,补充了电解液中的铜离子的消耗,如果我们在阴极上挂上经清洗好表面的零件,则铜在零件上沉积的过程叫电镀。
六、电化当量
1、电解定律:
电解时,在量的方面全服从下面的电解定律:
第一定律:在电解上所析出的物质重量与电流强度和通过的时间成正比。也就是与通过的电量成正比。
第二定律:在不同的电解液中,通过相同的电量时,在多个溶液中所析出的物质质量与它的化学当量成正比,并析出的1克当量任何物质定通过96500库仑电量。
2、电化当量
在1秒钟内通过1安培电流,在阴极上析出的物质重量叫物质的电化当量。在使用时为方便起见,也常用安培——小时分析出的物质重量做单位,列下表示:
金属电化当量表
名称
锌
镉
铜
铜
镍
镍
锡
锡
铬
铬
银
金
化合价
2
2
1
2
2
3
2
4
3
6
1
3
电化当量
毫克
库仑
0.339
0.582
0.658
0.329
0.304
0.203
0.615
0.307
0.18
0.0896
1.118
0.681
克
安培小时
1.22
2.097
2.372
1.186
1.095
0.730
2.214
1.107
0.647
0.324
4.025
2.452
3、 电流效率
电介时,实际析出的物质的重量总是与理论上计算出的重量不一样,实际析出的重量与理论计算出重量之比用百分率表示,称为电流效率,常以“N”表示。
M
η= —————— *100%
1*T*C
试中:M——实际析出的物质重量(克)
I——电流(安培)
T——时间(小时)
C——电化当量(克/安培一小时)
根据电解定律和电化当量,电流效率的公式,我们可以求出:电解液的电流效率,电镀时间、电镀层的厚度等。
例1 通过电流20安培,经2小时在阴极上析出铬之重量为1.8克。求镀铬的电流效率?
设: M
η= —————*100%
J*T*C
从表查出得铬的电化当量C=0.324克/安培一小时







